【手続補正書】
【提出日】平成18年1月17日(2006.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    液滴吐出ヘッド用ノズルプレート、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  表面層としてＮｉ−フッ素化合物の共析めっき層を有し、該共析めっき層の最表面に加熱処理により形成された該フッ素化合物の擬似表面層を有する液滴吐出ヘッド用ノズルプレートにおいて、
前記Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層は、少なくとも1.5μｍの膜厚を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項２】  Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層の下層の基材がＮｉであることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項３】  基材はＮｉめっきにより形成されたことを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項４】  表面層はＮｉ−ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン）の共析めっき層であり、その膜厚は3.0μｍ以下であること特徴とする請求項１、２又は３記載の液滴吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項５】  表面層はＮｉ−ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフロオロプロピレン共重合体）の共析めっき層であり、その膜厚は5.0μｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液滴吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項６】  請求項１乃至５のいずれか１項記載のノズルプレートを具備してなる液滴吐出ヘッド。
【請求項７】  請求項６記載の液滴吐出ヘッドを具備してなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置等に用いられるインクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッドに係り、詳しくは、液滴吐出ヘッド用のノズルプレート、その液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット方式によるプリンター、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、カラー化が容易である、騒音が小さいなどの利点を背景として普及が著しい。インクジェット方式の中でも、印字記録の必要なときにのみインク滴（液滴）を吐出する、いわゆるドロップオンデマンド型のものが、記録に不要なインク滴の回収を必要としないため主流となっている。
【０００３】
一般に、ドロップオンデマンド型のインクジェット方式に用いられるインクジェットヘッドは、複数のノズルが形成されたノズルプレートと、各ノズルに連通するインク液室と、各インク液室内のインクを加圧するためのエネルギー発生手段（圧電素子などの電気機械変換素子、ヒータなどの電気熱変換素子など）とを備え、エネルギー発生手段で発生したエネルギーでインク液室内のインクを加圧してノズルからインク滴（液滴）を吐出させるタイプ（液滴吐出ヘッド）が主流となっている。
【０００４】
最近のインクジェット記録装置などは、印字の高品質化、高速化および省電力化などが求められている。印字の高品質化に関しては、圧電素子あるいは電機熱変換素子を利用したインクジェットヘッドのいずれの場合でも、ノズル形状による吐出性能の影響が大きく、そのさらなる改善が求められている。ノズル内の形状による吐出への影響は、エネルギー発生手段からインクへのエネルギーの伝播の仕方や、インクがノズルを通って滴となる過程に影響を及ぼし、その結果として、印字品質に大きな影響を及ぼすのであって、高品質な画像を得るためには、飛翔するインク滴の形状を一定にコントロールしながら、一方向にのみインク滴を吐出させる必要がある。
【０００５】
インク滴を、その形状を一定にコントロールしながら一方向にのみ吐出させるためには、吐出滴のノズルプレートから離れる際の形状が重要である。ノズルプレート離脱時のインク滴の形状を均一にするためには、ノズル周囲のインクの濡れ性を均一にする必要がある。すなわち、ノズルプレートの周囲のインク濡れ性が不均一であると、ノズルプレートより離脱するインク滴の末端部に作用する界面張力がノズル周方向で不均一になるため、ノズルプレートに対し垂直かつ一定な方向にインク滴が吐出されなくなるからである。
【０００６】
一方、吐出の安定性を得るためにノズル周囲のインクの濡れ性を均一に高くすると、短い間隔で複数の吐出孔を配列したマルチノズルヘッドでは、吐出孔表面でのメニスカスの相互干渉が生じるようになり、安定した噴射特性が得られなくなり、ノズル配列の高密度化が困難になるという別の問題が生じる。
【０００７】
よって、印字の高品質化のためには、ノズルの周囲を均一な撥インク性に維持することが重要である。印字の高品質化のためにインクの組成、特に、界面活性剤の種類や量が検討されているが、このような種々の界面活性剤が添加されたインクに対して撥インク性を有する撥インク層をノズル周囲に形成することが重要である。このような撥インク層としてはフッ素樹脂−金属による共析めっき層が知られている（特開平7-138763、特開平7-246707、特開平11-58746、特開平11-91090、特公2000-6422など）。特に、ＮｉとＰＴＦＥ（４フッ化ポリエチレン）の共析めっき層が一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べたような撥インク層を形成する撥インク処理をノズルプレートの表面に施しても、インク滴がノズル表面に付着した場合にはインク滴がノズル表面に偏在することとなり、吐出が不安定になる。そこで、多くのインクジェット記録装置においては、撥インク処理を施したノズルプレート表面をブレードでなぞる等の接触式クリーニング機構を備え、ノズルプレート表面を随時クリーニングすることによってノズルプレート表面に偏在するインク滴を除去し、吐出の安定性を維持するようにしている。しかし、クリーニング回数が増えるとノズルプレートの撥インク性能が低下し、結果として吐出安定性が損なわれるという問題が生じている。
【０００９】
よって、本発明の目的は、接触式クリーニングを施しても良好な撥インク性能を維持し、長期にわたって安定したインク滴（液滴）吐出が可能なノズルプレート、その液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のノズルプレートは、Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層を表面層（撥インク層）として有し、その共析めっき層の最表面に加熱処理により形成されたフッ素化合物の擬似表面層を有するが、その主たる特徴は、請求項１記載のように、Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層の膜厚を少なくとも1.5μｍとすることにある。
【００１１】
共析めっきの場合、共析めっきの析出面から薄い膜厚部分に初期層と呼ばれる分散材の存在比が小さい領域があり、その上にさらに電析されるに従って分散材の存在比は上昇し、やがて、分散材の存在比はほぼ一定となる。したがって、Ｎｉ-フッ素化合物の共析めっき層の膜厚が薄すぎる場合には、フッ素化合物の表面における露出程度が小さく撥インク性は不十分となる。仮に初期において撥インク性を示しても、接触式クリーニングの繰り返しによる表面の摩耗により、フッ素化合物は欠落などを生じやすい被覆率の低い分布状態であり、次第に撥インク性が低下する。
【００１２】
Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層の膜厚と、クリーニング回数及び撥インク性との関係について、本願発明者が行った調査実験の結果の一部を図５に示す。図５に見られるように、0.5μｍ以下の膜厚では撥インク性が極めて悪く、この膜厚の層は前記の初期層に相当する領域と判断できる。また、それより大きな膜厚であっても、1.5μｍ未満の膜厚では、フッ素化合物は欠落などを生じやすい被覆率の低い分布状態であって、クリーニングの繰り返しによって次第に撥インク性が低下することが判明した。このような検討の結果に基づいて、本発明のノズルプレートにあっては、前述のようにＮｉ−フッ素化合物の共析めっき層の膜厚を1.5μｍ以上とし、クリーニングに十分な耐性を得るようにした。
【００１３】
本発明のノズルプレートのもう１つの主要な特徴は、請求項２に記載のように、Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層の下層となる基材がＮｉであること、より好ましくは、請求項３記載のように、基材がＮｉめっきにより形成されることである。基材としてＮｉを用いるメリットは、共析めっき中のＮｉとの被着性が良好であることである。さらに被着性を改善させるためには、表面にＮｉストライクめっき層を形成することが望ましい。また、この基材をＮｉ電鋳にて形成するとノズル径の精度を高めることができるメリットがあり、ノズルの形状によっては、このＮｉ電鋳と共析めっきの連続処理が可能になるというメリットもある。
【００１４】
Ｎｉ-フッ素化合物共析めっき中に含まれるフッ素化合物としては様々なものを用い得るが、請求項４に記載のノズルプレートにおいては、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン）が用いられる。Ｎｉめっき液中にＰＴＦＥの微粒子を分散させてめっき中にとりこみ、350℃程度の高温で焼成することで撥水性を示す。ＰＴＦＥは、Ｎｉとの共析めっき用フッ化物として広く用いられており、その入手は比較的容易である。
【００１５】
請求項５に記載のノズルプレートにおいては、フッ素化合物としてＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）が用いられる。ＦＥＰは、ＰＴＦＥに比較して低温(260℃程度)での焼成が可能であるメリットがある。焼成温度が低いと、ノズルプレートの脆化、熱応力による変形が押さえられるため、共析めっき層の厚膜化が容易になるというメリットもある。
【００１６】
一方、共析めっき層の膜厚が厚すぎる場合には、ノズル内膜厚に占める共析めっき膜の高さ割合が大きくなり、ノズル内でインクが共析めっき層に接触して通過する時間が長くなるため吐出が不安定になりやすい。Ｎｉ-フッ素化合物共析めっきは、均一な膜厚化が比較的困難なめっきであり、膜厚が大きくなる程、処理面内の膜厚のばらつきが大きくなる傾向がある。そして、膜厚のばらつきが大きいと、吐出されるインク滴の噴射方向のばらつきが大きくなりやすい。また、膜厚はノズルプレートの変形とも関係がある。
【００１７】
以上の観点に関連して行った実験及び評価の結果に基づき、請求項４に記載のノズルプレートにおいてはＮｉ−ＰＴＦＥ共析めっき層の膜厚の上限を3.0μｍとし、請求項５に記載のノズルプレートにおいてはＮｉ−ＦＥＰ共析めっき層の膜厚の上限を5.0μｍとすることにより、安定した吐出を達成する。
【００１８】
さらに、本発明においては、請求項６及び請求項７に記載のように、このようなノズルプレートを具備してなる液滴吐出ヘッド、また、このような液滴吐出ヘッドを具備してなる画像形成装置を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施例を、その製造方法とともに説明する。また、本発明の理解を容易にするため、いくつか比較例もあわせて説明する。
【００２０】
《実施例１》
本実施例のノズルプレートについて図１及び図２を参照して説明する。
まず、ラウンド形状を有するノイズプレート・ベースを作成する。図１（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板１０１（少なくとも表面が導電性を有する任意の基板を用い得る）上にフォトレジスト膜１０２を形成し、このフォトレジスト膜１０２に対しマスクを用いた露光、現像、リンス、硬化の工程を経て図１（ｂ）に示すような膜厚1.1μｍのレジストパターン１０３を形成する。次にＮｉめっきを実施して、図１（ｃ）に示すようにＮｉめっき膜１０４を形成する。その後、ＳＵＳ基板１０１とレジストパターン１０３を剥離し、Ｎｉめっき膜１０４からなるノズルプレート・ベース１０５を作成した。Ｎｉめっき膜１０４の膜厚はノズル１０６の径が30μｍとなるように約30μｍに調整した。また、ノズル１０６は600dpiとなる様に配列した。
【００２１】
次に、図２（ａ）に示すように、前述のようにして作成したノズルプレート・ベース１０５のラウンド形状を有している面（ノズル内面及び液室側の面）に、ドライフィルムレジストをラミネートし、その方向より全面露光し、現像することによって、ノズルプレート・ベース１０５のノズル内面及び液室側面を硬化ドライフィルムレジスト１０７で封止、マスキングする。その後、Ｎｉ−ＰＴＦＥの共析めっきを電解法により施し、図２（ｂ）に示すように、ノズルプレート・ベース１０５の吐出面側に共析めっき層１０８を1.5μｍの膜厚に形成した。そして、図２（ｃ）に示すように、ドライフィルムレジスト剥離液とＩＰＡリンス液によりドライフィルムレジスト１０７を除去し、最後に、360℃に加熱する処理を実施することにより、Ｎｉ−ＰＴＦＥの共析めっき層１０８の最表面にＰＴＦＥの擬似表面層を形成してノズルプレートを完成した。
【００２２】
このノズルプレートにおいては、共析めっき層の下層となる基材（本実施例ではノズルプレート・ベースそのもの）がＮｉであるため、Ｎｉ−ＰＴＦＥの共析めっき層との接着性が良好で層間隔離等が発生しにくく、信頼性の高いノズルプレートを製作できる。また、基材をＮｉめっきにて形成するため、Ｎｉプレートの打ち抜き等の機械加工により形成する場合に比べノズル径の精度を高めることができ、さらに、同めっきと共析めっきとを連続して実施することも可能であるため、精度及び工程負荷の両面で有利である。以上のことは、後記各実施例においても同様である。
【００２３】
また、Ｎｉ−ＰＴＦＥの共析めっきには市販のめっき液を用いることができるため、他のフッ素化合物を用いる場合に比べてコスト的に有利である。このことは、後記実施例２、３においても同様である。
【００２４】
《実施例２》
本実施例のノズルプレートは、前記実施例１のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、表面層の共析めっき層は2.0μｍの膜厚に形成された。
【００２５】
《実施例３》
本実施例のノズルプレートは、前記実施例１のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、表面層の共析めっき層は3.0μｍの膜厚に形成された。
【００２６】
《実施例４》
本実施例のノズルプレートは、前記実施例１と同様の手順で作成したノズルプレート・ベースに、図２（ａ）に示したようにドライフィルムレジスト１０７で封止、マスキングをした状態で、Ｎｉ−ＦＥＰの共析めっきを電解法により施すことにより、図２（ｂ）に示すように、吐出面側にＮｉ−ＦＥＰ共析めっき層１０８を3.5μｍの膜厚に形成した。その後、ドライフィルムレジスト剥離液とＩＰＡリンス液によりドライフィルムレジスト１０７を除去し、最後に300℃の加熱処理を実施してＮｉ−ＦＥＰ共析めっき層１０８の最表面にＦＥＰの擬似表面層を形成して完成した。
【００２７】
Ｎｉ−ＦＥＰ共析めっき層の場合、擬似表面層を形成するための焼成温度を２６０℃程度と比較的低温とすることができるため、ノズルプレートの反りや脆化を抑える上で有利である。さらに、本実施例のように焼成温度を若干上げて擬似表面層をより均一化することにより、噴射方向の安定性をさらに改善することができる。このことは、後記実施例５においても同様である。
【００２８】
《実施例５》
本実施例のノズルプレートは、前記実施例４のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、共析めっき層は5.0μｍの膜厚に形成された。
【００２９】
《比較例１》
本比較例のノズルプレートは、前記実施例１のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、共析めっき層は1.0μｍの膜厚に形成された。
【００３０】
《比較例２》
本比較例のノズルプレートは、前記実施例１のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、共析めっき層は3.5μｍの膜厚に形成された。
【００３１】
《比較例３》
本比較例のノズルプレートは、前記実施例４のノズルプレートと同じ手順で作成されたが、共析めっき層は6.0μｍの膜厚に形成された。
【００３２】
《評価結果》
Ｎｉ−ＰＴＦＥの共析めっき膜からなる表面層を持つ前記実施例１、２、３及び前記比較例１，２のノズルプレートを用いて後述の構造のインクジェットヘッドを組み立て、シリコーンゴムからなるクリーニング部材によるノズルプレートの接触式クリーニングを１０，０００回行った後の撥インク性及び吐出安定性の評価結果と、ノズルプレートの変形及び取り扱いやすさの評価結果を図３に示す。図３に見られるように、比較例１のノズルプレートは撥インク性が悪く吐出も不安定であった。比較例２のノズルプレートは撥インク性は十分であったが、吐出安定性は不十分であり、また、反りが大きく他の部材との接合組立に困難があった。これに対し、実施例１、２、３のノズルプレートは、撥インク性、吐出安定性ともに十分であり、反りも小さく他の部材との接合組立も容易であった。
【００３３】
Ｎｉ−ＦＥＰの共析めっき膜の表面層を持つ前記実施例４、５及び前記比較例３のノズルプレートを用いて後述の構造のインクジェットヘッドを組み立て、シリコーンゴムからなるクリーニング部材によるノズルプレートの接触式クリーニングを１０，０００回行った後の撥インク性及び吐出安定性の評価結果と、ノズルプレートの変形及び取り扱いやすさの評価結果を図４に示す。図４に見られるように、比較例３のノズルプレートは撥インク性は十分であったが吐出安定性は悪かった。これに対し、実施例４，５は撥インク性、吐出安定性ともに十分であった。また、両実施例及び比較例３は、取り扱い安さ（ハンドリング）がＰＴＦＥを用いたノズルプレートよりも良好であった。
【００３４】
なお、以上の説明においては、Ｎｉめっき工程とＮｉ−フッ素化合物共析めっきの工程を分けて記載したが、ストレート形状のノズルなどでは両工程を連続処理とすることも可能であることは明らかである。
【００３５】
《インクジェットヘッド》
次に、本発明の液滴吐出ヘッドの一実施例として、以上に説明したノズルプレートを使用したインクジェットヘッドの一例について、図６乃至図８を参照して説明する。なお、ここに示す例では、圧電素子によって加圧液室を変形させて（容積を変化させて）インク滴を吐出させる方式のインクジェットヘッドであるが、ノズル対応の発熱素子で加圧室内のインクを加熱することにより吐出させる方式のインクジェットヘッドにも、本発明のノズルプレートを使用可能である。
【００３６】
図６はインクジェットヘッドの分解斜視図、図７は同ヘッドのチャンネル方向（ノズル配列方向）と直交する方向の要部拡大断面図、図８は同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図である。
【００３７】
このインクジェットヘッドは、図６に示すように、駆動ユニット１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えている。駆動ユニット１は駆動部材としての絶縁性の基板１１（例えば、チタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどのセラミックス基板）の上に、エネルギー発生手段である複数の積層型圧電素子１２を列状に２列配置して接合し、これら２列の各圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミック等からなるフレーム部材１３を接着剤１４によって接合した構成である。複数の圧電素子１２は、インクを液滴化して飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子（これを「駆動圧電素子」という）１７と、駆動パルスが与えられずに単に液室ユニット２を基板１１に固定する液室支柱部材となる圧電素子（これを「非駆動圧電素子」という）１８とが交互に並んだ構成である。通常、長い圧電素子素材を、溝加工によって個々の圧電素子１２に分割する方法が用いられる。
【００３８】
圧電素子１２としては積層型圧電素子が用いられる。この積層型圧電素子は、例えば図７に示されるように、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）２０と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極２１とを交互に積層したものであるが、これに限られるものではない。なお、圧電素子１２を他の電気機械変換素子で置き換えることも可能である。
【００３９】
各圧電素子１２の内部電極２１は１層おきにＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧電素子列の対向する面側が端面電極２２、対向しない面側が端面電極２３）に接続される。一方、基板１１上には、図６に示すようにＮi・Ａu蒸着、Ａuメッキ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷等によって共通電極２４及び個別電極２５の各パターンが設けられる。そして、図７に示すように、各列の各圧電素子１２の対向する端面電極２２は導電性接着剤２６を介して共通電極２４に接続され、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端面電極２３は同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ個別電極２５に接続される。このような電気的接続を介して駆動圧電素子１７に駆動電圧を与えることによって、駆動圧電素子１７に積層方向の電界が発生し、積層方向の伸びの変位が生じる。共通電極２４は、図７にも示されるように、フレーム部材１３に設けた穴１３ａ内に導電性接着剤２６を充填することで各圧電素子に接続されたパターンの導通がとられる。
【００４０】
一方、液室ユニット２は、金属或いは樹脂の薄膜からなる振動板部材３１と、樹脂等からなる液室部材３２（図６には、作図の都合上でその一部のみ示されている）と、本発明によるノズルプレート３３から構成され、これら各部材は順次積層され、例えば熱融着により接合される。図７に示すように、振動板部材３１は、駆動圧電素子１７に対応したダイアフラム部３４と、非駆動圧電素子１８と接合される梁４１、フレーム部材１３と接合されるベース４２とを有する。振動板部材３１と圧電素子１２及びフレーム部材１３とは接着剤４９により接合される。ダイアフラム部３４は、駆動圧電素子１７と接合する島状凸部４３と、この凸部４３の周囲に形成した厚み３〜１０μｍ程度の薄膜部（ダイアフラム領域）４４とからなる。ノズルプレート３３にはインク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３８が２列に並べて形成される。これらの３つの部材が接合されることにより、各ダイアフラム部３４を介して加圧される加圧液室３５と、この加圧液室３５の両側に位置して加圧液室３５に供給するインクを導入する共通液室３６と、加圧液室３５と共通液室３６とを連通するインク供給路３７と、加圧液室３５に連通するノズル３８とによって１つのチャンネルが形成される。この例では、チャンネルは複数個、２列に形成される。本発明によるノズルプレート３３は、前述のように、反りや脆化が抑えられ取り扱い性が良好であるため、他の部材との接合が容易である。
【００４１】
ノズルプレート３３のインク吐出面（ノズル表面側）は、前述のように撥インク性の優れた撥インク面４７とされ、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。なお、ノズルプレート３３の周縁部は撥インク面が形成されない非撥インク処理面４８とされている。
【００４２】
駆動ユニット１と液室ユニット２とを接合後、基板１１をヘッド支持部材であるスペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して保持し、このスペーサ部材５０の内部に配設されたヘッド駆動用ＩＣ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の各駆動圧電素子１７に接続した各電極２４，２５とがＦＰＣケーブル５１を介して接続される。
【００４３】
また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３は、ノズルプレート３３の周縁部及びヘッド側面を覆うための箱状のものであり、ノズルプレート３３の撥インク面４７に対応した開口部を有し、ノズルプレート３３の周縁部に残した非撥インク処理面４８に接着剤にて接合される。さらに、このインクジェットヘッドには、図示しないインクカートリッジからのインクを液室に供給するため、スペーサ部材５０、基板１１、フレーム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５２，５３，５４，５５が形成される。
【００４４】
このような構成のインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動圧電素子１７に駆動電圧（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動圧電素子１７に積層方向の変位が生起し、振動板部材３１のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加圧されて圧力が上昇し、ノズル３８からインク滴が吐出される。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通じるインク供給路３７方向へもインクの流れが発生するが、断面積が狭小のインク供給路３７が流体抵抗部として働いて共通液室３６側へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防ぐ。そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室３５内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室３４内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室３６に流入し、共通液室３６よりインク供給路３７を経て加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル３８の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、表面張力によってインクはノズル３８の出口付近に戻されて安定状態に至り、次のインク滴吐出動作の準備が整う。
【００４５】
《インクジェット記録装置》
次に、本発明の画像形成装置の一実施例として、上に述べたようなインクジェットヘッドを用いるインクジェット記録装置の一例を図９及び図１０により説明する。図９はインクジェット記録装置の概略斜視説明図、図１０は同装置の内部構成を説明するための概略断面図である。
【００４６】
このインクジェット記録装置は、装置本体３０１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、それに搭載したインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、このインクジェットヘッドにインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部３０２等を収納し、装置本体３０１の下部には前方側から多数枚の用紙３０３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイ）３０４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙３０３を手差しで給紙するための手差しトレイ３０５を開倒することができ、給紙カセット３０４或いは手差しトレイ３０５から給送される用紙３０３を取り込み、印字機構部３０２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ３０６に排紙する。
【００４７】
印字機構部３０２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド３１１と従ガイドロッド３１２とでキャリッジ３１３を主走査方向（図１０で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ３１３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための前述した構成のインクジェットヘッド３１４を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ３１３にはインクジェットヘッド３１４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ３１５を交換可能に装着している。
【００４８】
インクカートリッジ３１５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド３１４へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド３１４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【００４９】
ここで、キャリッジ３１３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド３１１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向下流側）を従ガイドロッド３１２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ３１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ３１７で回転駆動される駆動プーリ３１８と従動プーリ３１９との間にタイミングベルト３２０を張装し、このタイミングベルト３２０をキャリッジ３１３に固定しており、主走査モーター３１７の正逆回転によりキャリッジ３１３が往復駆動される。
【００５０】
一方、給紙カセット３０４にセットした用紙３０３をヘッド３１４の下方側に搬送するために、給紙カセット３０４から用紙３０３を分離給送する給紙ローラ３２１及びフリクションパッド３２２と、用紙３０３を案内するガイド部材３２３と、給紙された用紙３０３を反転させて搬送する搬送ローラ３２４と、この搬送ローラ３２４の周面に押し付けられる搬送コロ３２５及び搬送ローラ３２４からの用紙３０３の送り出し角度を規定する先端コロ３２６とを設けている。搬送ローラ３２４は副走査モータ３２７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００５１】
そして、キャリッジ３１３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ３２４から送り出された用紙３０３をインクジェットヘッド３１４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材３２９を設けている。この印写受け部材３２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３０３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３３１、拍車３３２を設け、さらに用紙３０３を排紙トレイ３０６に送り出す排紙ローラ３３３及び拍車３３４と、排紙経路を形成するガイド部材３３５，３３６とを配設している。
【００５２】
記録時には、キャリッジ３１３を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド３１４を駆動することにより、停止している用紙３０３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３０３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙３０３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３０３を排紙する。
【００５３】
また、キャリッジ３１３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド３１４の吐出不良を回復するための回復装置３３７を配置している。回復装置はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ３１３は、印字待機中には回復装置３３７側に移動させられてキャッピング手段でインクジェットヘッド３１４のインク吐出口部分をキャッピングされ、吐出口部分を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００５４】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でインクジェットヘッド３１４の吐出口部分を密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口部分に付着したインクやゴミ等はシリコーンゴムなどの部材で拭うことにより除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。前述のように、本発明のノズルプレートはクリーニング回数が多くなっても撥インク性、吐出安定性が優れているため、長期にわたり安定した記録が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、（１）請求項１乃至５記載の発明によれば、接触式クリーニングを繰り返しても表面層が十分な撥インク性を維持するノズルプレートを実現できる。（２）請求項２、３記載の発明によれば、Ｎｉ−フッ素化合物の共析めっき層と基材との被着性が良好で層間剥離等が発生しにくく、高信頼性のノズルプレートを実現できる。特に、請求項３記載の発明によれば、ノズル径の精度が高いノズルプレートを容易に実現でき、また、基材と共析めっき層を連続して形成することも可能であるため工程負荷の面でも有利である。（３）請求項４、５記載の発明によれば、噴射の曲がりがなく吐出安定性が良好で、変形が少なく、取り扱い性が優れたノズルプレートを実現できる。特に、請求項４記載の発明によれば、共析めっき層の形成に市販のめっき液を用いることができるため、他のフッ素化合物を用いる場合に比べてコスト的に有利である。また、請求項５記載の発明によれば、疑似表面層の焼成温度を260℃程度の比較的低温とすることが可能であるので、ノズルプレートの反りや脆化を押さえる上で有利であり、さらに、焼成温度を若干上げることにより擬似表面層をより均一化し噴射方向の安定性を一層改善することができる、等々の効果を得られる。（４）請求項６、７記載の発明によれば、上記のような効果のノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッド、該液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるノズルプレートのベースの製作工程の一例を説明するための概略断面図である。
【図２】
本発明によるノズルプレートの撥インク処理工程の一例を説明するための概略断面図である。
【図３】
実施例１、２、３及び比較例１，２の評価結果を示す図である。
【図４】
実施例４，５及び比較例３の評価結果を示す図である。
【図５】
共析めっき膜厚、クリーニング回数、撥インク性の調査結果を示す図である。
【図６】
本発明のノズルプレートを用いたインクジェットヘッドの一例を示す分割斜視図である。
【図７】
上記インクジェットヘッドのチャンネル方向と直交する方向の概略部分断面図である。
【図８】
上記インクジェットヘッドのチャンネル方向の概略部分断面図である。
【図９】
本発明のノズルプレートを組み込んだインクジェットヘッドを使用するインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図１０】
上記インクジェット記録装置の内部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０１  ＳＵＳ基板
１０３  レジストパターン
１０４  Ｎｉめっき層
１０５  ノズルプレート・ベース
１０６  ノズル
１０７  ドライフィルムレジスト
１０８  共析めっき層